SE534015C2 - Gjutform och förfarande för dess framställning - Google Patents

Description

20 25 30 534 D15 2 försetts med öppningar för fästbultar, styrpinnar och liknande. Därefter har som regel värrnebehandling skett, varefter ytterligare maskinbearbetning, exempelvis slipning, genomförs.

Att på ovan skisserat sätt framställa ett verktyg är ytterst tidskrävande och dyrt och är därför ofta dimensionerande för den tidsåtgång, som krävs vid nyframtagning av olika produkter.

Genom WO 03/041895 är det tidigare känt ett i ett stycke kompositgjutet verktyg samt ett förfarande för dess framställning där verktyget har olika materialsamman- sättning i olika delar av verktyget. Tillverkning enligt denna publikation har dock medfört stora problem i vissa avseenden, exempelvis utformningen av en gjut- modell, som skall användas.

PROBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma den inledningsvis nämnda giutforrnen att denna eliminerar nackdelarna hos tidigare känd teknik.

Speciellt har uppfinningen till ändamål att så utforma en gjutfonn att denna kan framställas till låga kostnader med hög precision. Vidare har uppfinningen till ändamål att så utforma gjutformen att det i den utan problem är möjligt att i en och samma gjutform gjuta material med olika värmeutvidgning.

Beträffande förfarandet har uppfinningen en analog målsättning.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande gjut- formen om denna kännetecknas därav, att den innefattar minst ett första modellparti motsvarande det första partiet och minst ett andra modellparti motsvarande det 10 15 20 25 534 (H5 3 andra partiet, varvid det första modellpartiet har kontakt med det andra modell- partiet längs minst ett kontaktplan, som är horisontellt och plant i giutformens användningsläge och som i gjutfonnen representerar bindningszonen.

Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande för- farandet om detta kännetecknas därav, att ett första modellparti framställes i mot- svarighet till det första partiet, att ett andra modellparti framställes i motsvarighet till det andra partiet, att partierna ges minst en plan kontaktyta längs vilken de bringas i kontakt med varandra, att gjutfonnen fardigställs med ett formmaterial, varvid kontaktytan inriktas till ett horisontellt, för bindningszonen avsett läge i giut- formens gjutningsläge och det första modellpartiet placeras underst.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar.

På dessa visar: fig 1 ett förenklat tvärsnitt genom en gjutform enligt uppfinningen; fig 2 ett detaljtvärsnitt genom en del av en gjutmodell för framställning av gjut- fonnen enligt uppfinningen; och fig 3 gjutmodellen enligt fig 2 i färdigt tillstånd.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFQRM I fig 1, som visar ett snitt igenom en gjutform enligt uppfinningen, avser hänvis- ningsbeteckningen 1 en gjutflaska, hänvisningsbeteckningen 2 ett första parti av en gjutmodell och hänvisningsbeteckningen 3 ett andra parti av gjutmodellen. De båda 10 15 20 25 534 015 4 partierna av giutmodellen är framställda av ett vid gjutningen förstörbart material, exempelvis expanderad polystyren.

Enligt uppfinningen kan det i vissa alternativa specialfall vara möjligt att tillverka gjutmodellen eller del därav även av ett vid utningen icke- förstörbart material. En sådan gjutmodell måste då avlägsnas ur gjutforrnen innan gjutning kan ske. Det kan också i vissa fall vara fördelaktigt att i alternativa utföranden avlägsna även en vid gjutningen förstörbar modell eller del av sådan innan gjutning genomföres, t ex om formkärnor skall användas.

Det första partiet 2 av gjutmodellen är avsett för utning av stål medan det andra partiet 3 av gjutmodellen är avsett för gjutning av gråjärn, så att det mellan dessa båda material bildas en bindningszon vid ett kontaktplan 4, som representeras av en streckad linje i figuren. En sådan bindningszon får, om uppfinningen genomföres på korrekt sätt en tjocklek på 1-2,5 mm där de båda giutmaterialen är mer eller mindre blandade.

För gjutning av stålet finns ett ingjöt 5, vilket är anslutet till ett ingiötssystem, som åtminstone delvis befinner sig under det första modellpartiet 2 och som är utformat för gjutning i riktning nerifrån och uppåt i det användningsläge av gjutformen, som visas i fig 1. I detta användningsläge är kontaktplanet 4 horisontellt.

Det skall understrykas att trots att fig 1 endast visar ett enda förstaparti 2 av model- len, så kan deti en och samma giutflaska 1 finnas ett flertal sådana förstapartier, som är avsedda att bilda arbetsdelar i det verktyg, som giuts i giutformen. Arbets- delarna kan vara utformade för klippning, håltagning, boclming eller annan form- ning av plåt. I fig 1 illustreras vid hånvisningsbeteclmingama 7 exempelvis klippeggar. 10 15 20 25 30 534 015 5 Det första partiet 2 av modellen har i sin mot kontaktplanet 4 vända ände ett vägg- parti 8, som är i huvudsak jämntjockt utöver hela utsträckningen. På motsvarande sätt har det andra partiet 3 av modellen i området för kontaktplanet 4 ett väggparti 9, som beträffande form och tjocklek motsvarar väggpartiet 8, dock med vissa skillna- der, som skall beskrivas i detalj nedan.

I fig 1 är kontaktplanet 4 parallellt med gjutflaskans 1 undre kant 10, vilket garante- rar att kontaktplanet 4 kommer att bli horisontellt om gjutflaskan placeras på ett plant och horisontellt underlag, exempelvis ett golv.

Vid framställning av gjutfonnen enligt fig 1 är först en överdel 11 till gjutflaskan avlägsnad och gjutflaskan 1 är placerad på ett plant, horisontellt underlag med sin övre kant 12 vänd nedåt. Därefter placeras den totala modellen, som alltså består av ett eller flera förstapartier 2 och ett andra parti 3, på ett underlag, på vilket gjut- flaskans 1 övre kant 12 vilar. Detta förutsätter emellertid att kontaktplanet 4 år parallellt med den övre ytan 13 på det andra modellpartiet 3. Det viktiga är att kontaktplanet 4 kommer att bli horisontellt i gjutformens giutningsläge, i den i fig 1 visade formen, parallellt med gjutflaskans undre kant 10.

Det kan vara lämpligt att sammanfoga det andra modellpaitiet 3 med det eller de första modellpartierna 2, så att de tillsammans bildar en hanterbar enhet.

Därefter fylls i formflaskan 1 gjutsand av lämplig kvalité, varvid det skall under- strykas att denna gjutsand inte behöver ha samma kvalité omkring det andra modellpaitiet 3 och det eller de första modellpartiema 2. När på detta sätt gjut- flaskan l fyllts med gjutsand och denna tillpackats och tillåtits härda, vändes gjut- ningsflaskan 1 till giutningsläget, varvid tillses att kontaktplanet 4 är horisontellt genom att det underlag, på vilket formflaskan placeras också är horisontellt. Där- efter placeras överdelen 11 på fonnflaskan 1 och formen färdigställes med ingjöten 5 och 6. 10 15 20 25 30 53-4 O'l5 Om det andra partiet 3 av modellen inte skulle ha sin ovansida 13 (enligt ñg 1) parallell med kontaktplanet 4, så måste det andra modellpartiet 3 pallas upp till en korrekt lutning som kompenserar för icke-parallelliteten mellan kontaktplanet 4 och den övre ytan 13, så att därigenom, i den färdiga gjutformen, alltid kontaktplanet 4 blir horisontellt när gjutflaskan 1 står på ett horisontellt underlag.

Vid kompositgjutning av två olika gjutmaterial har dessa ofta olika värmeutvidg- ningkoefficient, vilket skulle kunna skapa problem vid bindningszonen vid kontakt- planet 4 mellan gjutmodellens båda partier 2 och 3. I dethär aktuella exemplet gjuts stålet först i gjutmodellens forsta parti 2 och tillâtes delvis svalna innan gjutningen av gråj ärnet sker i modellens andra parti 3. Av de båda materialen har stålet betyd- ligt större värrneutvidgningkoefficient än vad som gäller för gråjärnet. Av denna anledning är det eller de första partiema 2 av modellen utformade med ett större krympmån än vad som gäller för det andra partiet 3 av modellen. Detta förhållande illustreras i tig 2 som visar delar av modellens första parti 2 och dess andra parti 3 med de båda väggarna 8 och 9 på båda sidor om kontaktplanet 4. Det förutsättes att gjutmodellen har en utsträckning till vänster om den streckprickade linjen 14.

Av ritningen framgår att väggpartiet 8 inte ligger i linje med väggpartiet 9 utan är förskjutet i riktning åt höger i figuren eftersom det gjutna stålet förväntas krympa i riktning åt vänster.

I fig 3 framgår att modellpartiema 2 och 3 fasats med en fas 15 längs väggpartiet 9 och en fas 16 längs väggpartiet 8. På detta sätt blir övergångsområdet mellan vägg- partiema 8 och 9, dvs den vid kontaktplanet 4 belägna bindningszonen mellan stålet och gråj ärnet, jämnare i övergången.

För att hålla ihop de båda modellpartiema 2 och 3 kan dessa limmas tillsammans eller också kan skarven hållas ihop med hjälp av tejp eller liknande. 10 15 20 534 015 l den ovan beskrivna utfóringsformen ligger de båda modellpartierna 2 och 3 i en och samma gjutflaska 1.

I ett alternativt utförande kan gjutflaskan 1 vara uppdelad till en undre gjutflaska, vilken endast upptar det eller de första partierna 2 av modellen, medan en övre gjut- flaska används för modellens andra parti 3.

Vid användning av en på så sätt uppdelad gjutflaska placeras modellens första parti 2 på ett plant underlag invändigt i den undre gjutflaskan, varefter gjutsand fylles på och packas och hårdas. Därefter vändes den undre forrnflaskan och den övre form- flaskan placeras ovanpå denna. Därefter placeras modellens andra parti 3 i korrekt position ovanpå den undre formflaskan och kontaktplanet 4, varefter formen fardig- ställes.

I den alternativa utföringsforrnen är det också möjligt att vid gjutníngen under kon- taktplanet 4 placera forrnkärnor, vilka vid giutningen av stålet ger håligheter i detta.

Efter öppning av formen, dvs bortlyftning av den övre formflaskan, kan kärnoma avlägsnas och det gjutna stålet inspekteras innan den övre formflaskan på nytt monteras och klamras och gjutningen av gråj ärnet sker.

Claims (9)

10 15 20 25 30 534 (H5 8 PATENTKRAV

1. Gjutform för kompositgjutning av ett i ett stycke gjutet verktyg, vilket inne- fattar minst ett första parti, som innefattar en arbetsdel till verktyget och som är framställt av stål, och ett andra parti, som innefattar en stomdel till verktyget och som är framställt av gråj äm, och det finns minst en bindningszon mellan stålet och gråj ärnet, varvid gjutformen innefattar minst ett första modellparti (2) motsvarande det första partiet och minst ett andra modellparti (3) motsvarande det andra partiet, och det första modellpartiet har kontakt med det andra modellpartiet längs minst en kontaktyta (4), som är horisontell och plan i giutformens användningsläge och som i gjutformen representerar bindningszonen, k ä n n e t e c k n a d därav, att gjut- formen har mer än ett första modellparti (2) och mer än en kontaktyta, varvid samt- liga kontaktytor ligger i ett gemensamt kontaktplan (4).

2. Gjutform enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de första modell- partiema (2) är utformade för större krympmån än det andra modellpartiet.

3. Gjutform enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att varandra vid kontaktplanet (4) mötande modellpartier har fasade (15, 16) övergångsområden för undvikande av stegvisa övergångar vid kontaktplanet.

4. Gjutform enligt något av kraven 1-3, k ä n n e te c k n a d därav, att de första modellpartierna (2) är sammanfogade med närbelägna partier på det andra modellpartiet (3).

5. Förfarande för framställning av en gjutform för kompositgjutning av ett i ett stycke gjutet verktyg, vilket innefattar minst ett första parti, som innefattar en arbetsdel till verktyget och som är framställt av stål, och ett andra parti, som inne- fattar en stomdel till verktyget och som är framställt av gråj äm, och det finns minst en bindningszon mellan stålet och gråjärnet, varvid ett första modellparti (2) fram- 10 15 20 534 015 9 ställes i motsvarighet till det första partiet, att ett andra modellparti (3) framställs i motsvarighet till det andra partiet, och partiema ges minst en plan kontaktyta längs vilken de bringas i kontakt med varandra, att gjutfonnen fardigställs med ett form- material varvid kontaktytan inriktas till ett horisontellt, för bindningszonen avsett läge i gjutformens gjutningsläge och det första modellpartiet placeras underst, k ä n n e t e c k n at därav, att giutformen ges mer än ett första modellparti (2) och mer än en kontaktyta, varvid samtliga kontaktytor placeras i ett gemensamt kontaktplan (4).

6. Förfarande enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n at därav, att det första modellpartiet (2) utformas för större krympmän än det andra.

7. Förfarande enligt kravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k n at därav, att det första modellpartiet (2) sammanfogas med det andra (3) innan giutformen fárdigställs.

8. Förfarande enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n at därav, att varandra vid kontaktplanet (4) mötande model1partier(2, 3) fasas i övergångs- områden (15, 16) för undvikande av stegvisa övergångar vid kontaktplanet.

9. Förfarande enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n at därav att de första modellpartierna (2) sammanfogas med närbelägna partier på det andra modellpartiet (3).